APLIKASI PENGUAT DAYA RADIO FREKUENSI PADA PEMANCAR FM DENGAN DAYA 100 WATT

Ito Sukmojati1, Koesmarijanto,ST.,MT2, Mochammad Taufik,ST.,MT3

Jaringan Telekomunikasi Digital, Jurusan Teknik Elektro, Politeknik Negeri Malang

ABSTRAK

Komunikasi merupakan suatu kegiatan yang tidak bisa dipisahkan dari manusia. Tanpa melakukan komunikasi manusia akan sulit untuk menyampaikan informasi. Komunikasi yang dilakukan oleh manusia bisa secara langsung atau tidak langsung. Komunikasi tidak langsung yaitu dengan saling bertukar informasi dari tempat yang berjauhan dengan menggunakan bantuan alat komunikasi jarak jauh (telekomunikasi). Informasi yang dimaksud dalam hal ini adalah suara, percakapan, ataupun musik. Komunikasi tidak langsung ini dapat dilakukan dengan menggunakan teknik frequency modulation (FM) dengan memodulasi sinyal suara dengan frekuensi lebih tinggi yaitu dari 88 MHz sampai dengan 108 MHz dan juga merupakan frekuensi yang digunakan oleh radio. FM memiliki keunggulan bandwidth yang lebar dan bebas dari pengaruh gangguan udara.

Penguat daya pada pemancar FM sering menggunakan transistor dengan spesifikasi tinggi, dengan daya masukan yang kecil dan menghasilkan daya keluaran yang besar. Pada penelitian ini, transistor yang digunakan adalah jenis mosfet Philips BLF278. Memiliki spesifikasi dasar daya masukkan 0-5 Watt dan daya output maksimal 300 Watt. Tegangan masukkan 50 VDC

dengan arus 10 A. Frekuensi kerja mulai dari 30 MHz sampai dengan 175 MHz.Berdasarkan hasil pengujian di Bengkel Telekomunikasi, panjang kabel input dan output

pada pallet booster dengan menggunakan kabel koaksial Belden 9914 sepanjang 29.7 cm. Dengan input referensi dari buffer dan driver pada 14.5 dBm dan output daya 0.6 Watt, selanjutnya nilai buffer dan driver ditambah dengan step 0.5 sampai dengan 17 dBm. Nilai output terbesar didapatkan pada saat nilai inputnya 17 dBm yaitu sebesar 70 Watt terukur dan terus naik secara perlahan karena bias voltage bekerja kurang maksimal.

Kata Kunci : Transistor Mosfet BLF278, Penguat Daya RF, Pemancar FM

1. PENDAHULUANKomunikasi merupakan suatu

kegiatan yang tidak bisa dipisahkan dari manusia. Tanpa melakukan komunikasi manusia akan sulit untuk menyampaikan informasi. Komunikasi yang dilakukan oleh manusia bisa secara langsung atau tidak langsung. Komunikasi tidak langsung yaitu dengan saling bertukar informasi dari tempat yang berjauhan dengan menggunakan bantuan alat komunikasi jarak jauh (telekomunikasi). Informasi yang dimaksud dalam hal ini adalah suara, percakapan, ataupun musik.

Komunikasi tidak langsung ini dapat dilakukan dengan menggunakan teknik frequency modulation (FM) dengan memodulasi sinyal suara dengan frekuensi lebih tinggi yaitu dari 88 MHz sampai dengan 108 MHz dan juga merupakan frekuensi yang digunakan oleh radio. FM

memiliki keunggulan bandwidth yang lebar dan bebas dari pengaruh gangguan udara. Sistem komunikasi radio digunakan untuk membawa pesan atau informasi dari suatu titik ke titik lain. Informasi yang dibawa dalam bentuk sinyal listrik dapat berupa pembicaraan, musik, gambar, data ilmiah, data bisnis, dan sebagainya. Oleh karena itu, pada dasarnya sistem komunikasi radio terdiri dari tiga elemen utama, yaitu informasi yang akan dibawa, pengirim (transmitter), dan penerima (receiver).

Pada penelitian ini akan dibahas tentang subsistem dari pemancar radio FM yaitu penguat daya frekuensi radio (RF) 100 Watt dengan menggunakan transistor mosfet Philips BLF278 yang digunakan pada frekuensi 100 MHz. Daya keluaran dari suatu pemancar ditentukan oleh penguat daya RF yang digunakan, sehingga pemancar berdaya kuat akan dapat diperoleh

apabila penguat daya RF yang digunakan mampu menghasilkan daya keluaran yang besar. Pada penelitian ini diharapkan dapat menghasilkan penguat daya RF yang efisien dan memiliki kestabilan suhu komponen yang sesuai dengan spesifikasi transistor mosfet Philips BLF278.2. DASAR TEORI2.1 Sistem Pemancar

Blok diagram sistem pemancar dapat dilihat pada Gambar 2.1. Terdiri dari beberapa komponen pendukung antara lain modulator, buffer, driver, catu daya, encoder dan amplifier. Tetapi dalam penelitian ini hanya menguji tentang performa dari subsitem pemancar yaitu pada final amplifier yang dibuat dalam bentuk modul..

Gambar 2.1 Blok diagram pemancar FM2.2 Spesifikasi Transistor

Penguat daya pada pemancar FM sering menggunakan transistor dengan spesifikasi tinggi, dengan memaksimalkan daya masukan yang kecil dan menghasilkan daya keluaran yang besar. Pada penelitian ini, transistor yang digunakan adalah jenis pallet BLF278. Memiliki spesifikasi dasar daya masukkan 0-10 Watt dan daya output maksimal 300 Watt. Tegangan masukkan 50 VDC dengan arus 11 A. Frekuensi kerja mulai dari 30 MHz sampai dengan 175 MHz. (Macom BLF278 Datasheet)

Jadi, penggunaan transistor ini sebagai komponen utama penguat daya yang bekerja pada frekuensi radio FM dapat direalisasikan mengingat jangkauan frekuensi kerja radio dapat dicapai transistor tersebut.2.3 Frekuensi FM

Rangkaian penguat yang dirancang akan bekerja pada frekuensi radio FM, yaitu dari 88 MHz sampai dengan 108 MHz (Malcolm: 1990:208). Dengan menggunakan pallet BLF278 yang dapat menguatkan daya dengan frekuensi 30-175 MHz, maka modul penguat FM ini dapat direalisasikan dengan menggunakan pallet

tersebut. FM memiliki beberapa keunggulan, antara lain amplitudo yang konstan dari gelombang FM memungkinkan efisiensi pemancar yang tinggi dan noise pada sinyal FM hanya sepertiga dari noise sinyal AM untuk lebar jalur yang sama. (wikipedia.com/sinyal_FM)2.5 Rangkaian Resonansi

Pada dasarnya rangkaian resonansi disusun dari sebuah kapasitor dan sebuah induktor, yang dapat tersambung seri maupun paralel. Tetapi pada umumnya rangkaian resonansi yang sering digunakan berbentuk paralel. Dalam keadaan resonansi, impedansi ataupun admitansinya mempunyai bagian imajiner sama dengan nol. Nilai frekuensi resonansi (f ) RLC dapat dicari dengan menggunakan rumus (Sutrisno, 1986:48):

f = 1

2 π √LC

dimana:f : frekuensi resonansi (Hertz)L : nilai induktansi (Henry)R : nilai hambatan (Ω)

Rangkaian resonansi paralel sering kali terdiri dari resistor, induktor, dan kapasitor. Lebih dikenal dengan sebutan rangkaian RLC. Akan tetapi, rangkaian resonansi tanpa menggunakan resistor juga dapat digunakan. Gambar 2.2 menunjukkan rangkaian sederhana dari rangkaian resonansi.

Gambar 2.2 Rangkaian resonansi sederhana

2.6 Saluran TransmisiPallet booster dengan komponen

utama transistor mosfer BLF278 diinstalasi pada heatsink balok dengan posisi vertikal dan dihadapkan secara langsung dengan blower fan agar suhu komponen pada pallet booster tetap stabil. Saluran input dan output pallet booster menggunakan kabel koaksial Belden 9914 RG-8 yang memiliki inti tunggal dengan impedansi saluran 50 Ω.

Kabel koaksial ini memiliki velocity factor sebesar 82 %. Velocity factor merupakan kecepatan atau kemampuan

saluran dalam menyalurkan elektron (Belden datasheet, 2014). Velocity factor atau sering juga disebut kecepatan propagasi gelombang, merupakan kecepatan gelombang saat melewati saluran transmisi yang berhubungan dengan kecepatan cahaya (3x108 m/s). Penggunaan velocity factor ini sebagai ratio atau pembanding antara kecepatan cahaya dengan kecepatan propagasi pada saluran transmisi. Untuk mengukur panjang kabel yang digunakan dapat menggunakan persamaan berikut. (Gottlieb,I.,M, 1993)

λ= cf

∙ vf ∙12

λ

Dimana:λ = panjang gelombang (meter)c = kecepata

bebas (3x108 m/s)f = frekuensi kerja yang digunakanvf = velocity factor kabel Belden

9914 RG- 8

12

λ = koefisien matching

saluranSetelah didapatkan nilai dari λ ,

untuk mencari panjang saluran transmisi yang dibutuhkan yaitu dengan cara dikalikan kelipatan ganjil terdekat dengan panjang kabel yang tersedia. (Sumardi, 2010)

v l=lλ

vl = variabel panjang feeder (meter)l = panjang kabel tersedia (meter)λ = panjang saluran terukur (meter)Selanjutnya hasil variabel panjang

feeder hasilnya harus ganjil, jika hasilnya genap dicari yang mendekati nilai ganjil terdekat dengan acuan hasil perhitungan. Setelah nilai dari vl diperoleh langkah selanjutnya adalah mencari panjang kabel yang harus dipotong agar keadaan matching tercapai. Persamaan untuk menghitung panjang kabel yang harus dipotong sebagai berikut.

lr=λ ∙v l

100Dimana:lr = panjang kabel yang harus

dipotong (meter)λ = panjang saluran terukur (meter)vl = variabel panjang feeder (meter)

Perhitungan final untuk mengetahui panjang kabel yang harus digunakan yaitu dengan menggunakan persamaan sebagai berikut.

lf =lt−lr (2.4)Dimana:lf = panjang saluran yang digunakan

(meter)lt = panjang saluran tersedia (meter)

lr = panjang kabel yang harus dipotong (meter)

Dengan menggunakan frekuensi 100 MHz dan kabel feeder yang tersedia sepanjang 30 cm untuk masing-masing input dan output, menghubungkan pallet booster ke konektor yang terpasang pada boks modul.

2.7 Transistor Mosfet BLF278Penguat daya pada pemancar FM

sering menggunakan transistor dengan spesifikasi tinggi, dengan memaksimalkan daya masukan yang kecil dan menghasilkan daya keluaran yang besar. Pada penelitian ini, transistor yang digunakan adalah transistor mosfet Philips BLF278. Memiliki spesifikasi dasar daya masukkan 0-5 Watt dan daya output maksimal 300 Watt. Tegangan masukkan 50 VDC dengan arus 11 A. Frekuensi kerja mulai dari 30 MHz sampai dengan 175 MHz. Jadi, penggunaan transistor ini sebagai komponen utama penguat daya yang bekerja pada frekuensi radio FM dapat direalisasikan mengingat jangkauan frekuensi kerja radio dapat dicapai transistor tersebut.

Transistor mosfet Philips BLF278 ini diinstalasi pada pallet. Pallet merupakan media untuk merangkai komponen-komponen elektronika dalam lembaran PCB (Printed Circuit Board) dan dipasangkan pada heatsink yang luasnya menyesuaikan dengan lembar PCB yang digunakan. Memiliki frekuensi kerja mulai dari 50 sampai dengan 225 MHz. Tegangan input VDC maksimal 50 Volt dan daya input maksimal 5 Watt. Memiliki gain 14 sampai dengan 16 dB (Philips BLF278, 2003).

Gambar 2.3 Mosfet Philips BLF278

Pada Gambar 2.3 ditunjukkan bahwa mosfet BLF278 pada dasarnya terdiri dari 2 transistor yang d gabung menjadi satu bagian, mosfet ini memiliki 2 input yaitu pada pin 3 dan 4. Sedangkan outputnya ditujukkan pada pin 1 dan 2 dengan pin nomor 5 sebagai ground.

3. METODOLOGI PENELITIAN

3.1 Kerangka PenelitianBlok Diagram Pemancar:

Gambar 3.1 Alur pengujian Modul Penguat

Daya

3.2 Tahapan Penelitian Tahapan secara keseluruhan yang

dilakukan dalam menyelesaikan penelitian ini dapat dijelaskan sebagai berikut :1. Pra Penelitian

Merupakan kegiatan untuk mempersiapkan segala aspek penunjang penelitian tentang penguat RF 100 Watt yang bekerja pada frekuensi 88-108 Mhz, meliputi teori penunjang, mempersiapkan

bahan dan alat-alat pengukuran yang akan digunakan.2. Instalasi Modul Penguat RF

Melakukan instalasi rangkaian penguat daya RF yang menggunakan pallet BLF278 dengan power supply dan komponen pendukung lain seperti pendingin modul (fan).3. Pengujian Modul

Setelah instalasi semua komponen pendukung rangkaian penguat daya RF telah dilaksanakan, maka pengujian performansi modul dapat dilakukan.4. Analisa HasilSetelah semua rangkaian perancangan dan pengujian selesai dilaksanakan, dapat dibuat analisa hasil dari kemampuan modul.5. Lokasi penelitian

Fabrikasi dan pengujian modul penguat dilakukan di Laboratorium Sistem Radio Frekuensi Program Studi Teknik Telekomunikasi Politeknik Negeri Malang

Gambar 3.2 Flowchart PenelitianAlat dan Bahan:

Dalam penelitian tentang ini memerlukan beberapa alat dan bahan yang akan diuji dan digunakan untuk menguji. Alat dan bahan yang diperlukan dalam

menguji sebuah modul penguat daya RF antara lain:

1. Pallet booster dengan mosfet Philips BLF278

2. Fan blower PAPST 24-48 VDC

3. Power Supply ELTEK SMPS 1000 4. Kabel koaksial Belden 9914 RG-8 50

Ω.5. Signal generator6. Power supply7. Buffer dan Driver8. Power meter9. Dummy load

Tempat Penelitian:Penelitian dan pengujian dilakukan di

Laboratorium dan Bengkel Teknik Telekomunikasi Politeknik Negeri Malang

4. PERANCANGAN SISTEM

4.1 Buffer dan Driver Langkah awal dalam pengujian

modul ini adalah dengan mengatur daya output dari buffer dan driver yang digunakan sebagai input dari modul penguat daya frekuensi radio agar sesuai dengan spesifikasi dari mosfet yang digunakan. Dalam penelitian ini, mosfet yang digunakan jenis BLF278 memiliki karakteristik daya input 1 sampai dengan 3 Watt. Memiliki suhu kerja maksimal 150 ˚C dan daya output maksimal 300 Watt, tetapi sebaiknya jika suhu maksimal mosfet dijaga agar tidak lebih dari 60 °C dan daya outputnya sekitar 100 Watt. Alur pengaturan nilai daya output dari buffer dan driver yang digunakan dapat dilihat pada blok diagram berikut.

Gambar 4.1 Alur pengujian input ModulBuffer dan driver menggunakan dua

sumber input yaitu tegangan DC dan frekuensi modulasi. Frekuensi yang digunakan pada penelitian ini yaitu 100 MHz yang diperoleh dari signal generator. Selanjutnya output buffer dan driver dihubungkan dengan power meter dan diatur hingga memiliki output kurang lebih sebesar 1 Watt dengan mengatur nilai amplitudo dari signal generator.4.2 Modul Penguat Daya RF

Secara keseluruhan alur dari pengujian modul penguat daya dapat dilihat pada Gambar 4.2

Gambar 4.2 Alur pengujian output modulBuffer dan driver yang digunakan

telah diatur sehingga memiliki output daya sebesar kurang lebih 1 Watt dan output dari buffer dan driver tersebut merupakan input dari modul penguat daya frekuensi radio. Pada blok diagram di atas, modul penguat daya frekuensi radio tersebut masih memiliki penjelasan lebih lanjut tentang alur rangkaiannya yang dapat dilihat pada Gambar 4.3 tentang blok diagram berikut ini.

Gambar 4.3 Komponen pada Modul Penguat Daya

Di dalam modul penguat daya frekuensi radio yang telah dirancang terdapat tiga komponen utama yaitu power supply 36 VDC, blower fan, dan pallet booster dengan menggunakan mosfet BLF278. Power supply untuk mosfet menggunakan ELTEK SMPS 1000 diatur hingga memiliki tegangan output sebesar 36 VDC dan digunakan untuk memberikan tegangan pada pallet booster dan blower fan. Blower fan yang digunakan adalah PAPST 24-48 VDC. (Datasheet Eltek SMPS1000 Power Supply)4.3 Panjang Saluran Transmisi

. Dengan diketahui frekuensi kerja 100 MHz dan velocity factor kabel belden 9914 sebesar 82% (Belden Datasheet, 2014), maka:

λ ¿ cf

∙ vf ∙12

λ

λ ¿ 3 x 108

100 x 106 ∙82 % ∙12

¿3 ∙0.41¿1.23 meter

Didapatkan panjang gelombang dari saluran yang digunakan sebesar 1.23 meter. Selanjutnya menghitung panjang saluran dengan berdasarkan ketersediaan kabel yaitu 0.30 meter, maka:

v l ¿ lλ

¿ 0.301.23

¿0.243 meterSelanjutnya menghitung panjang

kabel yang harus dipotong agar didapatkan saluran yang matching:

lr ¿ λ ∙v l

100

¿1.23 ∙0.243100

¿0.003 meterJadi panjang saluran yang digunakan

dapat dihitung adalah sebagai berikut ini:lf ¿ lt−lr

¿0.30−0.003¿0.297 meter = 29.7 cm

4.4 Rangkaian Pallet Booster 100 WattPallet booster yang merupakan

komponen utama dalam modul penguat daya frekuensi radio ini. Pallet booster tersebut menggunakan transistor mosfet BLF278 sebagai intinya. Berikut ini merupakan gambar rangkaian pengganti dari pallet booster 100 Watt.

Gambar 4.4 merupakan gambar rangkaian pengganti dari pallet booster dengan menggunakan mosfet Philips BLF278 yang telah diinstalasi pada rangkaian referensi dari Philips untuk menguji performa mosfet.

Gambar 4.4 Rangkaian Pengganti Pallet Booster

PENGUJIAN DAN ANALISA

5.1 Pengujian Modul Penguat DayaModul penguat daya menggunakan

buffer dan driver sebagai inputnya. Langkah awal dari pengujian ini yaitu dengan mengatur daya output dari buffer dan driver sebesar kurang lebih 0.6 Watt dengan amplitudo 14.5 dBm dan frekuensi kerja 100 MHz. Tujuan

Untuk mengetahui dan menguji performa modul penguat daya dengan menggunakan transistor mosfet philips BLF278. Alat dan Bahan

Dalam menguji modul penguat daya, diperlukan beberapa alat uji antara lain:

Signal Generator Power Meter Buffer dan Driver Power Supply AVO meter Modul Penguat Daya RF

Set-up PerangkatSeting perangkat untuk menguji

performa modul penguat daya RF dapat dilihat pada blok diagram pada Gambar 5.1.

Gambar 5.1 Alur pengujian output ModulLangkah awal dalam melakukan

pengujian modul penguat daya RF yaitu dengan mengatur nilai input daya dan frekuensi kerja yang digunakan. Pada pengujian ini frekuensi yang digunakan 100 MHz dan daya input yang digunakan sebesar 0.6 Watt. Pembangkitan frekuensi kerja yang digunakan berasal dari signal generator, sedangkan untuk input daya berasal dari buffer dan driver.

5.2 Prosedur PengujianProsedur untuk menguji modul

penguat daya ini, diawali dengan mengatur input modul penguat daya yang berasal dari buffer dan driver..

Dengan spesifikasi input mosfet sebesar 0.5 – 3 Watt, maka buffer dan driver diatur sehingga menghasilkan daya 0.6 Watt. Input yang digunakan relatif kecil karena mosfet BLF278 sangat sensitif dan untuk mengantisipasi kesalahan pada modul penguat daya yang dapat mengakibatkan kerusakan.

Prosedur selanjutnya dilakukan dengan cara menaikkan nilai amplitudo dengan step 0.5 dBm, tanpa merubah nilai output dari buffer dan driver yang telah terukur pada saat amplitudo 14.5 dBm, dimulai dari 14 sampai dengan 17 dBm dan melihat besar daya output dari buffer dan driver tersebut.

Langkah selanjutnya yaitu dengan merangkai alat dan bahan sesuai dengan alur yang direncanakan. Modul penguat daya menggunakan input dari buffer dan driver dengan daya 0.6 Watt dan frekuensi kerja 100 Mhz.

4.3 Hasil Pengujian Input

Input modul penguat daya menggunakan buffer dan driver dengan ketentuan seperti yang telah disebutkan sebelumnya. Berikut ini merupakan hasil pengujian input modul penguat daya yang telah dilakukan di Laboratorium dan Bengkel Teknik Telekomunikasi Politeknik Negeri Malang.

Hasil pengujian input modul penguat daya ditampilkan dalam tabel. Untuk hasil pengujian input modul penguat daya dapat dilihat pada Tabel 5.1.

Tabel 5.1 Hasil pengujian dari input modul penguat daya RF (output buffer dan drive) :

NoBuffer dan

Driver (dBm)

Output Buffer dan Driver

(Watt)1. 14 0

2. 14.5 0.6

3. 15 1.2

4. 15.5 1.5

5. 16 1.9

6. 16.5 2

7. 17 2.4

Pada saat amplitudo 14 dBm terukur, output modul penguat daya sebesar 0 Watt. Tetapi pada saat nilai amplitudo ditambah 0.5 step sampai dengan 17 dBm, nilai output dari modul penguat daya frekuensi radio ini terus mengalami kenaikan dengan range antara 0.2 sampai 0.4 Watt. Pengujian input ini selanjutnya digunakan sebagai input dari modul penguat daya yang telah diatur dengan menggunakan frekuensi kerja 100 MHz.

4.4 Hasil Pengujian Output Tujuan utama dari penelitian ini yaitu

untuk melihat efisiensi performa modul penguat daya frekuensi radio 100 Watt. Terutama tentang penguatan (gain) dan matching impedance dari saluran transmisi yang digunakan sebagai input dan output modul penguat daya radio frekuensi 100 Watt. Pengujian dilakukan dengan perencanaan yang berdasarkan studi literatur tentang subsistem penguat daya RF yaitu final amplifier. Modul ini diuji pada frekuensi 100 MHz dengan daya input 0.6 Watt dari buffer dan driver dan amplitudo 14.5 dBm sebagain acuannya dan selanjutnya amplitudo dari input modul penguat daya dinaikkan dengan rentang 0.5 dBm hingga 17 dBm. Berikut ini merupakan hasil dokumentasi tentang pengujian modul penguat daya RF pada saat amplitudo-nya 14 dan 17 dBm. Hasil dokumentasi yang ditampilkan merupakan hasil pengujian dengan output terkecil dan terbesar yang terukur dengan menggunakan power meter.

1. Amplitudo 14 dBm

Gambar 5.9 Output dengan amplitudo 14

2. Amplitudo 17 dBm

Gambar 5.10 Output dengan amplitudo 17Dari pengujian nilai output modul

penguat daya RF 100 Watt yang telah dilakukan, hasil pengukurannya dapat dilihat pada Tabel 5.2.

Tabel 5.2 Data output modul penguat daya

NoBuffer dan

Driver (dBm)

Input Pallet

Booster (Watt)

Output Pallet

Booster (Watt)

1. 14 0 02. 14.5 0.6 03. 15 1.2 204. 15.5 1.5 405. 16 1.9 506. 16.5 2 607. 17 2.4 70

Pada saat amplitudo pada saat aplitudo 14.5 dBm dengan input daya 0.6 Watt, output penguat daya belum muncul (0 dBm). Tetapi saat amplitudo dinaikkan dengan step 0.5 dBm dari 14.5 sampai dengan 17 dBm, output penguat daya RF memberikan hasil yang cukup baik. Dengan output tertinggi yang terukur 70 Watt dengan input 2.4 Watt dan aplitudo 17 dBm. Tetapi pada saat terukur 70 Watt, nilai output terus bertambah secara perlahan lebih dari 70 Watt. Hal ini dikarenan kinerja trimmer potentio kurang maksimal saat bekerja pada daya tinggi. Hasil ini merupakan hasil terbaik yang diperoleh setelah mengatur trimmer potentio agar mendapatkan bias voltage yang sesuai. Berikut ini grafik hasil pengujian output daya modul penguat RF 100 Watt.

0

0.600000000000001 1.2 1.5 1.9 2 2.4

0

20

40

60

80

Input (Watt)

Out

put (

Watt

)

5.5 Analisis Pengujian Output Modul Penguat Daya

Dari pengujian dan pengukuran yang telah dilakukan dapat dilakukan analisis terhadap kinerja dari modul penguat daya RF 100 Watt dengan menggunakan transistor mosfet BLF278 ini.

1. Efisiensi modul penguat daya radio frekuensi ini cukup baik jika dilihat dari terjaganya kestabilan suhu pada komponen yang digunakan, meskipun tanpa menggunakan filter pada bagian output-nya. Selain itu pada saat digunakan untuk daya yang besar nilai output-nya tidak bisa stabil dan terus berubah saat di lihat pada power meter. Hal ini dikarenakan kinerja dari trimmer potentio yang mengatur bias voltage bekerja kurang maksimal.

2. Penguatan paling besar yang terukur saat dilakukan pengujian output modul penguat daya yaitu pada saat amplitudo-nya 17 dBm dengan input 2.4 Watt dan menghasilkan output kurang lebih sebesar 70 Watt. Matching impedance saluran transmisi yang digunakan relatif matching, hal ini dapat di lihat dari suhu komponen pada pallet booster tidak cepat naik. Saluran transmisi yang digunakan merupakan kabel koaksial inti pejal Belden 9914 RG-8.

3. Prinsip kerja dari modul penguat daya RF ini sesuai dengan subsistem dari pemancar frekuensi radio yaitu final amplifier yang berfungsi untuk memperkuat daya output dari buffer dan driver. Dengan panjang saluran transmisi untuk input dan output menggunakan kabel Belden 9914 RG-8 yang memiliki velocity factor

82% sepanjang 29.7 cm, setelah dilakukan perhitungan panjang saluran transmisi yang efektif digunakan dibandingkan dengan ketersediaan panjang kabel yang ada. Modul penguat daya ini harus memiliki sistem pendingin atau penjaga kestabilan suhu pada komponen dan perangkat yang digunakan agar dapat bekerja sesuai dengan spesifikasi transistor mosfet yang digunakan.

6. PENUTUP6.1 Kesimpulan

1. Modul yang dirancang memiliki kinerja yang efisien. Di lihat dari terjaganya kestabilan suhu pada komponen yang digunakan, meskipun tanpa menggunakan filter pada bagian output-nya. Modul penguat daya juga mampu bekerja pada daya tinggi meskipun besar nilai output-nya tidak bisa stabil dan terus berambah saat di lihat pada power meter. Hal ini dikarenakan kinerja dari trimmer potentio yang mengatur bias voltage bekerja kurang maksimal.

2. Output terbesar yang diperoleh dari hasil pengujian modul penguat daya RF dengan menggunan mosfet Philips BLF278 yaitu pada saat nilai inputnya sebesar 2.4 Watt dengan amplitudo 17 dBm menghasilkan output 70 Watt. Panjang saluran transmisi untuk input dan output pada pallet booster dengan menggunakan kabel koaksial Belden 9914 sepanjang 29.7 cm.

3. Transistor mosfet BLF278 yang merupakan komponen utama dalam pallet penguat daya frekuensi radio sangat sensitif terhadap matching impedance saluran. Prinsip kerja dari modul penguat daya RF ini sesuai dengan subsistem dari pemancar frekuensi radio yaitu final amplifier yang berfungsi untuk memperkuat daya output dari buffer dan driver. Modul penguat daya ini harus memiliki sistem pendingin atau penjaga kestabilan suhu pada komponen dan perangkat yang digunakan agar dapat bekerja sesuai dengan spesifikasi transistor mosfet yang digunakan.

6.2 Saran1. Pada penelitian selanjutnya

diharapkan dapat membuat sebuah modul penguat daya yang lebih efisien komponen yang digunakan dan dimensi modul yang lebih kecil tetapi menjaga performa penguat daya tetap baik.

2. Mengembangkan besar daya output modul penguat daya sehingga lebih dari 300 Watt dan dapat bekerja secara kontinyu dan efisien.

3. Mengembangkan frekuensi kerja dari penguat daya yang digunakan misalnya seperti untuk wifi (2442 MHz).

4. Menambahkan sensor untuk mengantisipasi kesalahan-kesalahan yang ada pada modul penguat daya pada saat bekerja, seperti membatasi suhu maksimal, membatasi input daya yang terlalu besar dan melebihi spesifikasi mosfet, dan faktor-faktor lain yang dapat menyebabkan kerusakan komponen modul.

DAFTAR PUSTAKA[1]. Douglas, Malcolm. 1990.

Fundamentals of Electronics, Breton Publisher.

[2]. Sutrisno. 1986. Elektroteknik: Teori Dasar dan Penerapannya, Bandung: penerbit ITB.

[3]. Datasheet Mosfet Philips BLF278. 2003.

[4]. Belden Coaxial 9914 RG-8 Type U. 2014.

[5]. Eltek Power Supply SMPS 1000. 1999.

[6]. wikipedia.com/sinyal_FM